Java萌新面试常问设计模式——代理模式

Posted 2021-06-30 兴趣使然的草帽路飞

• 临近秋招，备战暑期实习，祝大家每天进步亿点点！Day18
• 本篇总结的是 代理设计模式，后续会每日更新~

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• 代理模式最直观的解释就是，通过代理，将被代理对象 “增强”！(即，扩展被代理对象的功能)
• 代理模式分为静态代理，和动态代理：动态代理的代理类是动态生成的 ， 静态代理的代理类是我们提前写好的逻辑。
• Java 中实现动态代理的方式有 2 种：
  • JDK 动态代理
  • CGLIB 动态代理

1、静态代理

静态代理角色分析：

• 抽象角色 ：一般使用接口或者抽象类来实现。
• 真实角色 ：被代理的角色。
• 代理角色： 代理真实角色 ， 代理真实角色后 ，一般会做一些附属的操作。
• 调用方：使用代理角色来进行一些操作。

我们以租客租客租房子为例，涉及到的对象有：租客、中介、房东。（房东即为被代理对象，中介即为代理对象）

租客通过中介之手租住房东的房子，代理对象中介需要寻找租客租房，并从中获取中介费用。

代码实现：

Rent.java 即抽象角色

// 抽象角色：租房
public interface Rent {
   public void rent();
}

Host.java 即真实角色

// 真实角色: 房东，房东要出租房子
public class Host implements Rent{
   public void rent() {
       System.out.println("房屋出租");
  }
}

Proxy.java 即代理角色

//代理角色：中介
public class Proxy implements Rent {

   private Host host;
   public Proxy() { }
   public Proxy(Host host) {
       this.host = host;
  }

   // 租房
   public void rent(){
       seeHouse();
       host.rent();
       fare();
  }
   // 看房
   public void seeHouse(){
       System.out.println("带房客看房");
  }
   // 收中介费
   public void fare(){
       System.out.println("收中介费");
  }
}

Client.java 调用方，即客户

// 客户类，一般客户都会去找代理！
public class Client {
   public static void main(String[] args) {
       // 房东要租房
       Host host = new Host();
       // 中介帮助房东
       Proxy proxy = new Proxy(host);

       // 你去找中介！
       proxy.rent();
  }
}

静态代理的缺点：

• 需要手动创建代理类，如果需要代理的对象多了，那么代理类也越来越多。

为了解决，这个问题，就有了动态代理 ！

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2、动态代理

说到动态代理，面试的时候肯定会问动态代理的两种实现方式：

先来看公共的 UserService 接口，和 UserServiceImpl 实现类：

/**
 * @author csp
 * @date 2021-06-03
 */
public interface UserService {

    /**
     * 登录
     */
    void login();

    /**
     * 登出
     */
    void logout();
}

/**
 * @author csp
 * @date 2021-06-03
 */
public class UserServiceImpl implements UserService{
    @Override
    public void login() {
        System.out.println("用户登录...");
    }

    @Override
    public void logout() {
        System.out.println("用户推出登录...");
    }
}

JDK 动态代理

代码如下：

/**
 * @author csp
 * @date 2021-06-03
 */
public class JDKProxyFactory implements InvocationHandler {

    // 目标对象(被代理对象)
    private Object target;

    public JDKProxyFactory(Object target) {
        super();
        this.target = target;
    }

    /**
     * 创建代理对象
     *
     * @return
     */
    public Object createProxy() {
        // 1.得到目标对象的类加载器
        ClassLoader classLoader = target.getClass().getClassLoader();
        // 2.得到目标对象的实现接口
        Class<?>[] interfaces = target.getClass().getInterfaces();
        // 3.第三个参数需要一个实现invocationHandler接口的对象
        Object newProxyInstance = Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, this);

        return newProxyInstance;
    }


    /**
     * 真正执行代理增强的方法
     *
     * @param proxy  代理对象.一般不使用
     * @param method 需要增强的方法
     * @param args   方法中的参数
     * @return
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("JDK 动态代理：登录/登出前逻辑校验......");
        Object invoke = method.invoke(target, args);
        System.out.println("JDK 动态代理：登录/登出后日志打印......");
        return invoke;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 1.创建对象
        UserServiceImpl userService = new UserServiceImpl();
        // 2.创建代理对象
        JDKProxyFactory jdkProxyFactory = new JDKProxyFactory(userService);
        // 3.调用代理对象的增强方法,得到增强后的对象
        UserService userServiceProxy = (UserService) jdkProxyFactory.createProxy();
        userServiceProxy.login();
        System.out.println("==================================");
        userServiceProxy.logout();
    }
}

输出结果如下：

JDK 动态代理：登录/登出前逻辑校验......
用户登录...
JDK 动态代理：登录/登出后日志打印......
==================================
JDK 动态代理：登录/登出前逻辑校验......
用户推出登录...
JDK 动态代理：登录/登出后日志打印......

CGLIB 动态代理

代码如下：

/**
 * @author csp
 * @date 2021-06-03
 */
public class CglibProxyFactory implements MethodInterceptor {

    // 目标对象(被代理对象)
    private Object target;

    // 使用构造方法传递目标对象
    public CglibProxyFactory(Object target) {
        super();
        this.target = target;
    }

    /**
     * 创建代理对象
     *
     * @return
     */
    public Object createProxy() {
        // 1.创建Enhancer
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        // 2.传递目标对象的class
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        // 3.设置回调操作
        enhancer.setCallback(this);

        return enhancer.create();
    }

    /**
     * 真正执行代理增强的方法
     * @param o 代理对象
     * @param method 要增强的方法
     * @param objects 要增强方法的参数
     * @param methodProxy 要增强的方法的代理
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("cglib 动态代理：登录/登出前逻辑校验......");
        Object invoke = method.invoke(target, objects);
        System.out.println("cglib 动态代理：登录/登出后日志打印......");

        return invoke;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 1.创建对象
        UserServiceImpl userService = new UserServiceImpl();
        // 2.创建代理对象
        CglibProxyFactory cglibProxyFactory = new CglibProxyFactory(userService);
        // 3.调用代理对象的增强方法,得到增强后的对象
        UserService userServiceProxy = (UserService) cglibProxyFactory.createProxy();
        userServiceProxy.login();
        System.out.println("==================================");
        userServiceProxy.logout();
    }
}

测试结果如下：

cglib 动态代理：登录/登出前逻辑校验......
用户登录...
cglib 动态代理：登录/登出后日志打印......
==================================
cglib 动态代理：登录/登出前逻辑校验......
用户推出登录...
cglib 动态代理：登录/登出后日志打印......

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3、总结

面试题一：JDK动态代理和CGLIB动态代理区别？

• ① JDK 动态代理本质上是实现了被代理对象的接口，而 CGLib 本质上是继承了被代理对象，覆盖其中的方法。
• ② JDK 动态代理只能对实现了接口的类生成代理，CGLib 则没有这个限制。但是 CGLib 因为使用继承实现，所以 CGLib 所以无法对 final 类、private 方法和 static方法进行代理。
• ③ JDK 动态代理是 JDK 里自带的，CGLib 动态代理需要引入第三方的 jar 包。
• ④ 在调用代理方法上，JDK动态代理是通过反射机制调用，CGLib 是通过 FastClass 机制直接调用。（看过一篇文章，介绍说 FastClass 简单的理解，就是使用一个 index 下标作为入参，可以直接定位到要调用的方法直接，并进行调用）

在性能上，JDK1.7 之前，由于使用了 FastClass 机制，CGLib 在执行效率上比 JDK 快，但是随着 JDK 动态代理的不断优化，从 JDK 1.7 开始，JDK 动态代理已经明显比 CGLib 更快了。

面试题一：JDK 动态代理为什么只能对实现了接口的类生成代理？

根本原因是通过 JDK 动态代理生成的类已经继承了 Proxy 类，所以无法再使用继承的方式去对类实现代理。

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总结的面试题也挺费时间的，文章会不定时更新，有时候一天多更新几篇，如果帮助您复习巩固了知识点，还请三连支持一下，后续会亿点点的更新！

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